JPH023280B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH023280B2 JPH023280B2 JP56165238A JP16523881A JPH023280B2 JP H023280 B2 JPH023280 B2 JP H023280B2 JP 56165238 A JP56165238 A JP 56165238A JP 16523881 A JP16523881 A JP 16523881A JP H023280 B2 JPH023280 B2 JP H023280B2
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- JP
- Japan
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- ion
- retzchel
- drift
- ions
- pair
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 28
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 uranium ions Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はウランイオン等の重イオンから稀ガス
イオン等の軽イオンまで任意のイオンをその運動
エネルギーを制御して加速できるレツヘル型イオ
ン線形加速器に係るものであり、特に複数のイオ
ンビームを加速できるレツヘル型イオン線形加速
器に係るものである。
イオン等の軽イオンまで任意のイオンをその運動
エネルギーを制御して加速できるレツヘル型イオ
ン線形加速器に係るものであり、特に複数のイオ
ンビームを加速できるレツヘル型イオン線形加速
器に係るものである。
レツヘル型イオン線形加速器においては第１図
に示すように、外筒１内でレツヘル線２，３にス
テム２１，２２，２３，３１等により取付けた中
空円筒金属４−８（ドリフトチユーブと呼ぶ）を
直線状に配置しこれらの電極に高周波電圧を印加
して電極間の電場でイオンを加速する。中空円筒
内の電場のない部分をイオンが飛行する間に高周
波位相が変化し、次の電極間間隙にイオンが入る
時電場は加速方向となつているようにイオンの飛
行速度との関係でドリフトチユーブの長さを定め
る。隣接した電極が反対の電位となるので、イオ
ンが次の加速ギヤツプに進むまでに高周波の位相
がπ（180°）変る必要がある。そこでこの型式の
ものをπモード、あるいはウイドロー型と呼ぶ。
に示すように、外筒１内でレツヘル線２，３にス
テム２１，２２，２３，３１等により取付けた中
空円筒金属４−８（ドリフトチユーブと呼ぶ）を
直線状に配置しこれらの電極に高周波電圧を印加
して電極間の電場でイオンを加速する。中空円筒
内の電場のない部分をイオンが飛行する間に高周
波位相が変化し、次の電極間間隙にイオンが入る
時電場は加速方向となつているようにイオンの飛
行速度との関係でドリフトチユーブの長さを定め
る。隣接した電極が反対の電位となるので、イオ
ンが次の加速ギヤツプに進むまでに高周波の位相
がπ（180°）変る必要がある。そこでこの型式の
ものをπモード、あるいはウイドロー型と呼ぶ。
第２図はレツヘル線を同軸ケーブルＣに替えた
πモードイオン線形加速器を示す。又、両端を閉
じた円形断面導波管を使用するイオン線形加速器
も知られている。第３図にその断面略図を示す。
両端を閉じた導波管１からステム１１−１４を介
してドリフトチユーブ４−７を懸垂している。ド
リフトチユーブ間ギヤツプの電場の向きは各瞬間
に同一である。イオンが加速されるにはイオンが
次のギヤツプに到達するまでに高周波の位相が
2π変らねばならず、そしてイオンが次第に高速
となるのでイオンの進行方向に向つて次第に長く
なるドリフトチユーブを配置しなければならな
い。この型式のものを2πモードあるいはアルバ
レズ型と呼ぶ。
πモードイオン線形加速器を示す。又、両端を閉
じた円形断面導波管を使用するイオン線形加速器
も知られている。第３図にその断面略図を示す。
両端を閉じた導波管１からステム１１−１４を介
してドリフトチユーブ４−７を懸垂している。ド
リフトチユーブ間ギヤツプの電場の向きは各瞬間
に同一である。イオンが加速されるにはイオンが
次のギヤツプに到達するまでに高周波の位相が
2π変らねばならず、そしてイオンが次第に高速
となるのでイオンの進行方向に向つて次第に長く
なるドリフトチユーブを配置しなければならな
い。この型式のものを2πモードあるいはアルバ
レズ型と呼ぶ。
以上の二種類がイオン線形加速器として知られ
てきたが、特にレツヘル型線形加速器は比較的低
エネルギーのイオンの加速装置として高周波電力
の消費が少ない利点を有している。
てきたが、特にレツヘル型線形加速器は比較的低
エネルギーのイオンの加速装置として高周波電力
の消費が少ない利点を有している。
ところで近年複数のイオンビームを加速するこ
とに対する要請が高まつている。例えば、異なる
イオンが金属材料に同時に照射された場合と時間
を置いて照射された場合とでは金属材料の損傷が
異なる。この場合複数の異なるイオンビームを金
属材料に同時に照射して金属材料の損傷を考察し
なければならない。又、複数のイオンビームを適
当なビーム偏向装置を利用して加え合わせ強度の
大きな単一のイオンビームを得ることもできる。
しかし複数の加速装置を同期運転させるにはその
ための制御装置も必要であり、又その調整も困難
である。単一の加速装置で複数のイオンビームを
加速することがもとより望ましいのであるが、従
来のイオンビーム加速装置の構造からは直ちに実
現することはできなかつた。
とに対する要請が高まつている。例えば、異なる
イオンが金属材料に同時に照射された場合と時間
を置いて照射された場合とでは金属材料の損傷が
異なる。この場合複数の異なるイオンビームを金
属材料に同時に照射して金属材料の損傷を考察し
なければならない。又、複数のイオンビームを適
当なビーム偏向装置を利用して加え合わせ強度の
大きな単一のイオンビームを得ることもできる。
しかし複数の加速装置を同期運転させるにはその
ための制御装置も必要であり、又その調整も困難
である。単一の加速装置で複数のイオンビームを
加速することがもとより望ましいのであるが、従
来のイオンビーム加速装置の構造からは直ちに実
現することはできなかつた。
本発明の目的は、複数のイオンビームを加速す
ることができるレツヘル線形イオン線形加速器の
構造を提供することである。
ることができるレツヘル線形イオン線形加速器の
構造を提供することである。
この目的は本発明に従つて一対の平行導体の
各々に植設された第１のドリフトチユーブとこれ
らのドリフトチユーブ間に配置されそして外筒に
植設された第２のドリフトチユーブとを備え、一
線上に交互に配置された第１と第２のドリフトチ
ユーブが１つのイオンビーム加速チヤンネルを形
成するようにしたイオンビーム加速装置により達
成される。
各々に植設された第１のドリフトチユーブとこれ
らのドリフトチユーブ間に配置されそして外筒に
植設された第２のドリフトチユーブとを備え、一
線上に交互に配置された第１と第２のドリフトチ
ユーブが１つのイオンビーム加速チヤンネルを形
成するようにしたイオンビーム加速装置により達
成される。
本発明の実施例を第４ないし７図を参照して以
下に説明する。
下に説明する。
第４，５，６図を参照する。第４図は第１の実
施例の縦断面図であり、第５図は第４図の−
′線に沿う縦断面図である。第６図は第４図の
−′線に沿う横断面図である。この実施例は
外筒１内をのびる一対の平行導体２，３、各平行
導体に植設され一線上に交互に配列されている複
数の第１のドリフトチユーブ４，５，６，７……
４′，５′，６′，７′……、外筒１に植設され第１
のドリフトチユーブ間にこれと整列して配置され
た複数の第２のドリフトチユーブ１０，１０′及
びこれらの第２のドリフトチユーブ内に配置され
たイオンビーム集束手段Ｍを備え、更に平行導体
２，３を外筒１の内面に支持するステム９に沿つ
て可動短絡板Ｓを設けている。重い集束用電磁石
Ｍと冷却手段は機械的に堅固な外筒１に固定した
ドリフトチユーブ１０，１０′に配置している。
施例の縦断面図であり、第５図は第４図の−
′線に沿う縦断面図である。第６図は第４図の
−′線に沿う横断面図である。この実施例は
外筒１内をのびる一対の平行導体２，３、各平行
導体に植設され一線上に交互に配列されている複
数の第１のドリフトチユーブ４，５，６，７……
４′，５′，６′，７′……、外筒１に植設され第１
のドリフトチユーブ間にこれと整列して配置され
た複数の第２のドリフトチユーブ１０，１０′及
びこれらの第２のドリフトチユーブ内に配置され
たイオンビーム集束手段Ｍを備え、更に平行導体
２，３を外筒１の内面に支持するステム９に沿つ
て可動短絡板Ｓを設けている。重い集束用電磁石
Ｍと冷却手段は機械的に堅固な外筒１に固定した
ドリフトチユーブ１０，１０′に配置している。
一方の平行導体２に属する交互の第１と第２の
ドリフトチユーブ４，１０，５，１０，６，１
０，７が第１のイオンビームチヤンネルを形成
し、そして他方の平行導体３に属する交互の第１
と第２のドリフトチユーブ４′，１０′，５′，１
０′，６′，１０′，７′が第２のイオンビームチヤ
ンネルを形成している。このような構成とした本
発明のレツヘル型イオン加速器の動作に際しての
電位分布を第４，５図のドリフトチユーブに記号
＋、−、０で示し、隣接チユーブ間の電場の向き
を矢印で示す。各ドリフトチユーブの左右のギヤ
ツプの電場の向きは反対であり、そのためイオン
がドリフトチユーブを通過する間にレツヘル線
２，３の高周波電流の位相はπ変化しなければな
らない（πモード）。
ドリフトチユーブ４，１０，５，１０，６，１
０，７が第１のイオンビームチヤンネルを形成
し、そして他方の平行導体３に属する交互の第１
と第２のドリフトチユーブ４′，１０′，５′，１
０′，６′，１０′，７′が第２のイオンビームチヤ
ンネルを形成している。このような構成とした本
発明のレツヘル型イオン加速器の動作に際しての
電位分布を第４，５図のドリフトチユーブに記号
＋、−、０で示し、隣接チユーブ間の電場の向き
を矢印で示す。各ドリフトチユーブの左右のギヤ
ツプの電場の向きは反対であり、そのためイオン
がドリフトチユーブを通過する間にレツヘル線
２，３の高周波電流の位相はπ変化しなければな
らない（πモード）。
レツヘル共振器の作動特性として一対の平行導
体の高周波信号位相は180°異なつているので、ビ
ームパルスB1とビームパルスB2とは相互に高周
波信号位相180度に相当する時間々隔を置いて出
力される。この出力ビームを一対の電極から成る
電界形偏向子C1，C2に通し標的Ｔへ向ける。
体の高周波信号位相は180°異なつているので、ビ
ームパルスB1とビームパルスB2とは相互に高周
波信号位相180度に相当する時間々隔を置いて出
力される。この出力ビームを一対の電極から成る
電界形偏向子C1，C2に通し標的Ｔへ向ける。
第７図に本発明の第２の実施例の横断面を示
す。この実施例は４ビームイオン線形加速器であ
り、同じレツヘル線の導体に属する２つのチヤン
ネルの出力ビームは同相であるが、他方のレツヘ
ル線の導体に属する２つのチヤンネルの出力ビー
ムに対しては180度位相が異なる。
す。この実施例は４ビームイオン線形加速器であ
り、同じレツヘル線の導体に属する２つのチヤン
ネルの出力ビームは同相であるが、他方のレツヘ
ル線の導体に属する２つのチヤンネルの出力ビー
ムに対しては180度位相が異なる。
本発明によれば、一対の平行導体の高周波信号
位相が180度異なつているので２つのビームパル
スは相互に高周波信号位相180度に相当する時間
間隔をおいて出力され、一緒に到達することがな
いため、２つのビームのかたまり（バンチ）が電
気的に反発することなく、大強度のビームを加速
することができる。
位相が180度異なつているので２つのビームパル
スは相互に高周波信号位相180度に相当する時間
間隔をおいて出力され、一緒に到達することがな
いため、２つのビームのかたまり（バンチ）が電
気的に反発することなく、大強度のビームを加速
することができる。
第１図は従来のレツヘル形πモードイオン線形
加速器、第２図は従来の同軸型πモードイオン線
形加速器、第３図は従来のアルバレ型2πモード
イオン線形加速器を示す。第４図は本発明の第１
の実施例のレツヘル形イオン線形加速器の縦断
面、第５図は第４図の線−′に沿う縦断面図、
第６図は第４図の線−′に沿う横断面図であ
る。第７図は第２の実施例の横断面図である。 図中：１……外筒、２，３……レツヘル線、
４，４′，５，５′，６，６′，７，７′……第１の
ドリフトチユーブ、１０，１０′……第２のドリ
フトチユーブ、Ｍ……集束手段、９，１１，１
２，１３，２１，２２，３１，３２……ステム、
Ｓ……可動短絡板。
加速器、第２図は従来の同軸型πモードイオン線
形加速器、第３図は従来のアルバレ型2πモード
イオン線形加速器を示す。第４図は本発明の第１
の実施例のレツヘル形イオン線形加速器の縦断
面、第５図は第４図の線−′に沿う縦断面図、
第６図は第４図の線−′に沿う横断面図であ
る。第７図は第２の実施例の横断面図である。 図中：１……外筒、２，３……レツヘル線、
４，４′，５，５′，６，６′，７，７′……第１の
ドリフトチユーブ、１０，１０′……第２のドリ
フトチユーブ、Ｍ……集束手段、９，１１，１
２，１３，２１，２２，３１，３２……ステム、
Ｓ……可動短絡板。
Claims (1)
- １ 外筒内をのびる一対の平行導体、各平行導体
にそれぞれ植設され一線上に配列されている少な
くとも１組の第１のドリフトチユーブ、これらの
第１のドリフトチユーブ間にこれと整列して配置
され、そして前記の外筒に植設されている第２の
ドリフトチユーブ、及び位相が180度異なつてい
る高周波信号を前記の一対の平行導体に加える手
段を備えたことを特徴とする多ビームイオン線形
加速器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16523881A JPS5866300A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 多ビ−ムイオン線形加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16523881A JPS5866300A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 多ビ−ムイオン線形加速器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866300A JPS5866300A (ja) | 1983-04-20 |
| JPH023280B2 true JPH023280B2 (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=15808483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16523881A Granted JPS5866300A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 多ビ−ムイオン線形加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866300A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416097A (en) * | 1977-05-05 | 1979-02-06 | Commissariat Energie Atomique | Heavy ion accelerator |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP16523881A patent/JPS5866300A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416097A (en) * | 1977-05-05 | 1979-02-06 | Commissariat Energie Atomique | Heavy ion accelerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5866300A (ja) | 1983-04-20 |
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